基于FPC1011C的指紋識別系統

　　為方便操作和直觀顯示處理結果，系統安裝有鍵盤和LCD，可以實時進行操作和顯示。LCD采用的是FYDl2864-0402B，其以ST7920為驅動模塊，內嵌漢字庫，支持串口和并口數據傳輸。此處采用串口SPI協議傳輸，如圖5所示。

　　數據傳輸時，DSP被配置為SPI主模式，以MCBSPl與LCD通信。通信過程中，CS為LCD的片選端，系統中直接接高電平，時鐘SCLK由DSP的CLKXl提供，SID連接MCBSP1的數據輸出口DXl。傳輸過程中要對數據進行打包，使其符合SID顯示的數據格式。其中RW和RS為00時DSP向LCD寫指令，為01時寫數據。因此若向LCD發送數據“01h”，則實際數據為“FA0010”。時鐘頻率SCLK被設置為100kHz，可滿足實時顯示的需要。

　　人機交互中的鍵盤由3個按鍵組成，分別對應3個硬件中斷(intO、intl、int2)，來實現指紋采集、注冊和匹配功能。指紋采集后存入SDRAM，注冊時指紋采集2次，匹配成功后存入FLASH。匹配時先采集指紋進入SDRAM，再提取FLASH中的指紋進行匹配，成功后作其他動作。

　　2 軟件設計

　　在硬件架構上必須有相應的軟件設計才可以實現系統的功能。軟件設計是在DSP的開發環境CCS中進行的，運用了嵌入式操作系統DSP／ BIOS，使開發更加方便快捷。在DSP／BIOS中，可方便地實現內存分配、中斷選擇、任務調度等功能。

　　本系統的任務調度主要以3個硬件中斷為觸發條件，來實現指紋采集、注冊和匹配功能，具體框圖如圖6所示。

　　采用SEM對系統任務進行調度，系統上電啟動后，任務處于掛起狀態，并一直輪詢，等待中斷觸發。啟動注冊中斷時必須在采集兩枚有效指紋數據成功的情況下觸發，否則會顯示注冊失敗。注冊中斷觸發后，對兩枚指紋進行匹配，如匹配成功則指紋特征數據寫入FLASH，如果失敗則重新采集兩枚指紋進行注冊。這樣可以降低因為首次指紋采集不清晰，而產生的匹配不成功。指紋匹配中斷觸發前提是FLASH中存有注冊的指紋，同時實時采集新的指紋成功。若匹配失敗，則必須重新采集指紋進行匹配。

　　指紋傳感器圖像采集程序如下：

　　3 總結

　　本指紋采集系統可以完美地實現指紋的采集、注冊和匹配功能，其內部算法處理時間1 s，完全可以滿足實時工作的需要。用各手指進行試驗后，其平均FRR(FalseRejection Rate)和FAR(False Acceptance Rate)可達2．83％和0．17％，完全可以滿足生活中的需要。